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1、奇點(diǎn)定理：這是與Roger Penrose一起證明了廣義相對論的不完備性。他們指出，如果廣義相對論是普遍有效的么宇宙時(shí)空中一定存在一些奇點(diǎn)。開創(chuàng)性地運(yùn)用拓?fù)鋵W(xué)的方法，證明廣義相對論方程導(dǎo)致奇點(diǎn)解，間接地證明了大爆炸奇點(diǎn)的存在。

2、黑洞理論：受Bekenstein熵的啟發(fā)下，運(yùn)用彎曲時(shí)空背景下的量子場論方法，證明黑洞像熱力學(xué)黑體一樣對外輻射。證明了從黑洞視界附近會(huì)蒸發(fā)出各種粒子，這種粒子的譜猶如來自黑體的輻射。隨之黑洞質(zhì)量降低，溫度就會(huì)升高，最終導(dǎo)致黑洞的爆炸。

3、無邊界宇宙理論：創(chuàng)立量子宇宙學(xué)的無邊界學(xué)說。他認(rèn)為，時(shí)空是有限而無界的，宇宙不但是自洽的，而且是自足的，它不需要上帝在宇宙初始時(shí)的第一推動(dòng)。宇宙的演化甚至創(chuàng)生都單獨(dú)地由物理定律所決定。